Marte este a patra planetă din sistemul nostru solar și a doua ca mărime după Mercur. Numit după vechiul zeu roman al războiului. Porecla sa „Planeta roșie” provine de la nuanța roșiatică a suprafeței, care se datorează predominanței oxidului de fier. La fiecare câțiva ani, când Marte este în opoziție cu Pământul, este cel mai vizibil pe cerul nopții. Din acest motiv, oamenii au observat planeta de multe milenii, iar apariția ei pe cer a jucat un rol important în mitologia și sistemele astrologice ale multor culturi. În epoca modernă, a devenit un tezaur de descoperiri științifice care ne-au extins înțelegerea sistemului solar și a istoriei sale.
Mărimea, orbita și masa lui Marte
Raza celei de-a patra planete față de Soare este de aproximativ 3396 km la ecuator și 3376 km în regiunile polare, ceea ce corespunde la 53% din raza Pământului. Și, deși este aproximativ jumătate, masa lui Marte este de 6,4185 x 10²³ kg, sau 15,1% din masa planetei noastre. Înclinarea axei este similară cu cea a pământului și este egală cu 25,19° față de planul orbitei. Aceasta înseamnă că și a patra planetă de la Soare se confruntă cu o schimbare de anotimpuri.
La cea mai îndepărtată distanță de Soare, Marteorbitează la o distanță de 1,666 UA. e., sau 249,2 milioane km. La periheliu, când este cel mai aproape de steaua noastră, se află la 1,3814 UA de ea. e., sau 206,7 milioane km. Planetei roșii are nevoie de 686,971 de zile pământești, ceea ce este echivalent cu 1,88 de ani pământeni, pentru a finaliza o orbită în jurul Soarelui. În zilele marțiane, care pe Pământ sunt o zi și 40 de minute, un an este 668,5991 zile.
Compoziția solului
Cu o densitate medie de 3,93 g/cm³, această caracteristică a lui Marte îl face mai puțin dens decât Pământul. Volumul său este de aproximativ 15% din volumul planetei noastre, iar masa sa este de 11%. Marte roșu este rezultatul prezenței oxidului de fier la suprafață, mai bine cunoscut sub numele de rugina. Prezența altor minerale în praf oferă alte nuanțe - auriu, maro, verde etc.
Această planetă terestră este bogată în minerale care conțin siliciu și oxigen, metale și alte substanțe care se găsesc de obicei pe planetele stâncoase. Solul este usor alcalin si contine magneziu, sodiu, potasiu si clor. Experimentele efectuate pe probe de sol arată, de asemenea, că pH-ul acestuia este de 7,7.
Deși apa lichidă nu poate exista pe suprafața lui Marte din cauza atmosferei sale subțiri, concentrații mari de gheață sunt concentrate în calotele polare. În plus, de la pol până la 60° latitudine, centura de permafrost se extinde. Aceasta înseamnă că apa există sub cea mai mare parte a suprafeței ca un amestec al stărilor sale solide și lichide. Datele radar și probele de sol au confirmat prezența rezervoarelor subteranede asemenea, la latitudini medii.
Structură internă
Planeta Marte, veche de 4,5 miliarde de ani, este formată dintr-un nucleu metalic dens înconjurat de o manta de siliciu. Miezul este compus din sulfură de fier și conține de două ori mai multe elemente ușoare decât nucleul Pământului. Grosimea medie a crustei este de aproximativ 50 km, maxima este de 125 km. Dacă luăm în considerare dimensiunea planetelor, atunci scoarța terestră, a cărei grosime medie este de 40 km, este de 3 ori mai subțire decât cea marțiană.
Modelele moderne ale structurii sale interne sugerează că dimensiunea miezului este pe o rază de 1700-1850 km și constă în principal din fier și nichel cu aproximativ 16-17% sulf. Datorită dimensiunii și masei sale mai mici, gravitația de pe suprafața lui Marte reprezintă doar 37,6% din cea a Pământului. Accelerația gravitațională aici este de 3,711 m/s², comparativ cu 9,8 m/s² de pe planeta noastră.
Caracteristicile suprafeței
Marte roșu este prăfuit și uscat de sus, iar din punct de vedere geologic seamănă foarte mult cu Pământul. Are câmpii și lanțuri muntoase și chiar și cele mai mari dune de nisip din sistemul solar. Aici se află și cel mai în alt munte - vulcanul scut Olimp și cel mai lung și mai adânc canion - Valea Marinerei.
Craterele de impact sunt elemente tipice ale peisajului care punctează planeta Marte. Vârsta lor este estimată în miliarde de ani. Datorită vitezei lente de eroziune, acestea sunt bine conservate. Cea mai mare dintre ele este Valea Hellas. Circumferința craterului este de aproximativ 2300 km, iar adâncimea acestuia ajunge la 9 km.
De asemenea, pe suprafața lui Marteravenele și canalele pot fi distinse, iar mulți oameni de știință cred că apa curgea odată prin ele. Comparându-le cu formațiuni similare de pe Pământ, se poate presupune că sunt cel puțin parțial formate prin eroziunea apei. Aceste canale sunt destul de mari - 100 km lățime și 2 mii km lungime.
sateliți Marte
Marte are două luni mici, Phobos și Deimos. Au fost descoperite în 1877 de astronomul Asaph Hall și poartă numele unor personaje mitice. Conform tradiției de a lua nume din mitologia clasică, Phobos și Deimos sunt fiii lui Ares, zeul grec al războiului, care a fost prototipul lui Marte roman. Primul dintre ele personifică frica, iar al doilea - confuzie și groază.
Phobos are aproximativ 22 km în diametru, iar distanța până la Marte de la acesta este de 9234,42 km la perigeu și 9517,58 km la apogeu. Aceasta este sub altitudinea sincronă și durează doar 7 ore pentru ca satelitul să încerce planeta. Oamenii de știință au calculat că în 10-50 de milioane de ani, Phobos poate cădea la suprafața lui Marte sau se poate sparge într-o structură inelară în jurul său.
Deimos are un diametru de aproximativ 12 km, iar distanța sa față de Marte este de 23455,5 km la perigeu și 23470,9 km la apogeu. Satelitul face o revoluție completă în 1,26 zile. Marte poate avea sateliți suplimentari care au un diametru mai mic de 50-100 m și există un inel de praf între Phobos și Deimos.
Potrivit oamenilor de știință, acești sateliți au fost cândva asteroizi, dar apoi au fost capturați de gravitația planetei. Albedo scăzut și compoziția ambelor luni (carbonoasecondrita), care este similar cu materialul asteroizilor, susțin această teorie, iar orbita instabilă a lui Phobos ar părea să sugereze o captură recentă. Cu toate acestea, orbitele ambelor luni sunt circulare și în planul ecuatorului, ceea ce este neobișnuit pentru corpurile capturate.
Atmosferă și climă
Vremea pe Marte se datorează prezenței unei atmosfere foarte subțiri, care este 96% dioxid de carbon, 1,93% argon și 1,89% azot, precum și urme de oxigen și apă. Este foarte praf și conține particule de până la 1,5 microni în diametru, ceea ce transformă cerul marțian într-un galben închis când este privit de la suprafață. Presiunea atmosferică variază între 0,4–0,87 kPa. Aceasta este echivalentă cu aproximativ 1% din pământ la nivelul mării.
Datorită stratului subțire al învelișului gazos și distanței mai mari de Soare, suprafața lui Marte se încălzește mult mai rău decât suprafața Pământului. În medie, este de -46 ° C. Iarna scade la -143 ° C la poli, iar vara la amiază la ecuator ajunge la 35 ° C.
Furtunile de praf năvălesc pe planetă, care se transformă în tornade mici. Uraganele mai puternice apar atunci când praful se ridică și este încălzit de Soare. Vânturile se intensifică, creând furtuni lungi de mii de kilometri și durează câteva luni. Ele ascund de fapt aproape întreaga suprafață a lui Marte din vedere.
Urme de metan și amoniac
În atmosfera planetei au fost găsite și urme de metan, a cărei concentrație este de 30 de părți pe miliard. Se estimează căMarte ar trebui să producă 270 de tone de metan pe an. Odată eliberat în atmosferă, acest gaz poate exista doar pentru o perioadă limitată de timp (0,6–4 ani). Prezența sa, în ciuda duratei sale scurte de viață, indică faptul că trebuie să existe o sursă activă.
Opțiunile sugerate includ activitatea vulcanică, cometele și prezența formelor de viață microbiană metanogene sub suprafața planetei. Metanul poate fi produs printr-un proces non-biologic numit serpentinizare, care implică apă, dioxid de carbon și olivină, care este comun pe Marte.
Mars Express a detectat și amoniac, dar cu o durată de viață relativ scurtă. Nu este clar ce o produce, dar activitatea vulcanică a fost sugerată ca o posibilă sursă.
Explorarea planetei
Încercarea de a afla ce este Marte a început în anii 1960. În perioada 1960-1969, Uniunea Sovietică a lansat 9 nave spațiale fără pilot pe Planeta Roșie, dar toate nu au reușit să atingă obiectivul. În 1964, NASA a început să lanseze sonde Mariner. Primele au fost „Mariner-3” și „Mariner-4”. Prima misiune a eșuat în timpul desfășurării, dar a doua, lansată 3 săptămâni mai târziu, a încheiat cu succes călătoria de 7,5 luni.
Mariner 4 a luat primele imagini de prim-plan ale lui Marte (care arată cratere de impact) și a furnizat date precise despre presiunea atmosferică la suprafață și a observat absența unui câmp magnetic și a unei centuri de radiații. NASA a continuat programul cu lansarea unei alte perechi de sonde Flyby Mariner 6 și 7,care a ajuns pe planetă în 1969
În anii 1970, URSS și SUA s-au întrecut pentru a fi primele care au pus un satelit artificial pe orbită în jurul lui Marte. Programul sovietic M-71 a inclus trei nave spațiale - Kosmos-419 (Mars-1971C), Mars-2 și Mars-3. Prima sondă grea s-a prăbușit în timpul lansării. Misiunile ulterioare, Marte 2 și Marte 3, au fost o combinație de orbiter și aterizare și au fost primele stații care au aterizat extraterestre (altele decât pe Lună).
Au fost lansate cu succes la mijlocul lui mai 1971 și au zburat de pe Pământ pe Marte timp de șapte luni. Pe 27 noiembrie, aterizatorul Mars 2 s-a prăbușit din cauza unei defecțiuni a computerului de bord și a devenit primul obiect creat de om care a ajuns la suprafața Planetei Roșii. Pe 2 decembrie, Mars-3 a efectuat o aterizare regulată, dar transmisia sa a fost întreruptă după 14.5 de la difuzare.
Între timp, NASA a continuat programul Mariner, iar în 1971 au fost lansate sondele 8 și 9. Mariner 8 s-a prăbușit în Oceanul Atlantic în timpul lansării. Dar a doua navă spațială nu numai că a ajuns pe Marte, ci a devenit și prima lansată cu succes pe orbita sa. În timp ce furtuna de praf a durat la scară planetară, satelitul a reușit să facă mai multe fotografii lui Phobos. Pe măsură ce furtuna s-a domolit, sonda a făcut fotografii care au oferit dovezi mai detaliate că apa curgea cândva pe suprafața lui Marte. Un deal numit Zăpezile Olimpului (unul dintre puținele obiecte care au rămas vizibile în timpul unei furtuni de praf planetare) s-a dovedit, de asemenea, a fi cea mai în altă formațiune din sistemul solar, ceea ce duce laredenumindu-l Muntele Olimp.
În 1973, Uniunea Sovietică a mai trimis patru sonde: al 4-lea și al 5-lea orbiter pe Marte, precum și sondele orbitale și de coborâre Mars-6 și 7. Toate stațiile interplanetare, cu excepția lui Marte-7 , au transmis date și expediția Mars-5 a fost cea mai reușită. Înainte de depresurizarea carcasei emițătorului, stația a reușit să transmită 60 de imagini.
Până în 1975, NASA a lansat Viking 1 și 2, care constau din două orbitere și două aterizare. Misiunea pe Marte a avut ca scop căutarea urmelor de viață și observarea caracteristicilor meteorologice, seismice și magnetice ale acesteia. Rezultatele experimentelor biologice la bordul reintrarii Vikingi au fost neconcludente, dar o reanaliza a datelor publicate în 2012 a sugerat semne de viață microbiană pe planetă.
Orbiterii au furnizat date suplimentare care confirmă că apa a existat cândva pe Marte - inundațiile mari au format canioane adânci de mii de kilometri lungime. În plus, bucăți de pâraie ramificate în emisfera sudică sugerează că aici au căzut odată precipitații.
Reluarea zborurilor
A patra planetă de la Soare nu a fost explorată până în anii 1990, când NASA a trimis misiunea Mars Pathfinder, care consta dintr-o navă spațială care a aterizat o stație cu sonda Sojourner în mișcare. Dispozitivul a aterizat pe Marte pe 4 iulie 1987 și a devenit dovada viabilității tehnologiilor care vor fi folosite în expediții ulterioare, cum ar ficum ar fi aterizarea airbag-ului și evitarea automată a obstacolelor.
Următoarea misiune pe Marte este satelitul de cartografiere MGS, care a ajuns pe planetă pe 12 septembrie 1997 și a început operațiunile în martie 1999. Pe parcursul unui an marțian complet, de la joasă altitudine, aproape pe orbită polară, a studiat întreaga suprafață și atmosferă și a trimis mai multe date planetare decât toate misiunile anterioare combinate.
5 noiembrie 2006 MGS a pierdut contactul cu Pământul, iar eforturile de recuperare ale NASA s-au încheiat pe 28 ianuarie 2007
În 2001, Mars Odyssey Orbiter a fost trimis pentru a afla ce este Marte. Scopul său a fost să caute dovezi ale existenței apei și activității vulcanice pe planetă folosind spectrometre și camere termice. În 2002, a fost anunțat că sonda a detectat o cantitate mare de hidrogen, dovadă a unor depozite uriașe de gheață în primii trei metri de sol, la 60° de Polul Sud.
La 2 iunie 2003, Agenția Spațială Europeană (ESA) a lansat Mars Express, o navă spațială formată dintr-un satelit și un aterizare Beagle 2. A intrat pe orbită pe 25 decembrie 2003, iar sonda a intrat în atmosfera planetei în aceeași zi. Înainte ca ESA să piardă contactul cu dispozitivul de aterizare, Mars Express Orbiter a confirmat prezența gheții și a dioxidului de carbon la polul sud.
În 2003, NASA a început să exploreze planeta în cadrul programului MER. A folosit două rovere Spirit și Opportunity. Misiunea pe Marte avea sarcina de a explora diversestâncă și sol pentru a găsi dovezi ale prezenței apei aici.
12.08.05 Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) a fost lansat și a ajuns pe orbita planetei pe 10.03.06. La bordul dispozitivului se află instrumente științifice concepute pentru a detecta apa, gheața și mineralele pe și sub suprafață. În plus, MRO va sprijini generațiile viitoare de sonde spațiale prin monitorizarea zilnică a vremii și a condițiilor de suprafață pe Marte, căutând viitoare locuri de aterizare și testând un nou sistem de telecomunicații care va accelera comunicarea cu Pământul.
Pe 6 august 2012, laboratorul de știință MSL Mars al NASA și roverul Curiosity au aterizat în craterul Gale. Cu ajutorul lor, s-au făcut multe descoperiri cu privire la condițiile atmosferice și de suprafață locale și au fost detectate și particule organice.
Pe 18 noiembrie 2013, într-o altă încercare de a afla ce este Marte, a fost lansat satelitul MAVEN, al cărui scop este studierea atmosferei și transmiterea semnalelor de la roverele robotizate.
Cercetarea continuă
A patra planetă de la Soare este cea mai studiată planetă din sistemul solar după Pământ. În prezent, stațiile Opportunity și Curiosity funcționează pe suprafața sa, iar 5 nave spațiale operează pe orbită - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM și Maven.
Aceste sonde au surprins imagini incredibil de detaliate ale Planetei Roșii. Ei au ajutat să descopere că a existat odată apă acolo și au confirmat că Marte și Pământul sunt foarte asemănătoare - au calote polare, anotimpuri, o atmosferă șiprezența apei. De asemenea, au arătat că viața organică ar putea exista astăzi și, cel mai probabil, a existat înainte.
Obsesia umanității pentru Marte continuă fără încetare, iar eforturile noastre de a-i studia suprafața și de a-i dezvălui istoria sunt departe de a fi încheiate. În următoarele decenii, probabil că vom continua să trimitem rovere acolo și să trimitem un om acolo pentru prima dată. Și în timp, având în vedere disponibilitatea resurselor necesare, a patra planetă de la Soare va deveni într-o zi locuibilă.
